雷射晶體材料簡介及國內主要生產企業

2020-12-04 OFweek維科網

　　雷射晶體材料為可將外界提供的能量通過光學諧振腔轉化為在空間和時間上相干的具有高度平行性和單色性雷射的晶體材料。是晶體雷射器的工作物質。雷射晶體由發光中心和基質晶體兩部分組成。大部分雷射晶體的發光中心由激活離子構成，激活離子部分取代基質晶體中的陽離子形成摻雜型雷射晶體。激活離子成為基質晶體組分的一部分時，則構成自激活雷射晶體。

　　雷射晶體所用的激活離子主要為過渡族金屬離子和三價稀土離子。過渡族金屬離子的光學電子是處於外層的3d電子，在晶體中這種光學電子易受到周圍晶場的直接作用，所以在不同結構類型的晶體中，其光譜特性有很大差異。三價稀土離子的4f電子受到5s和5p外層電子的屏蔽作用，使晶場對其作用減弱，但晶場的微擾作用使本來禁戒的4f電子躍遷成為可能，產生窄帶的吸收和螢光譜線。所以三價稀土離子在不同晶體中的光譜不像過渡族金屬離子變化那麼大。

　　雷射晶體所用的基質晶體主要有氧化物和氟化物。作為基質晶體除要求其物理化學性能穩定，易生長出光學均勻性好的大尺寸晶體，且價格便宜，但要考慮它與激活離子間的適應性，如基質陽離子與激活離子的半徑、電負性和價態應儘可能接近。此外，還要考慮基質晶場對激活離子光譜的影響。對於某些具有特殊功能的基質晶體，摻入激活離子後能直接產生具有某種特性的雷射，如在某些非線性晶體中，激活離子產生雷射後通過基質晶體能直接轉換成諧波輸出。

　　雷射產業方面，國內企業以生產物質材料和相關器件為主，而國外企業則以生產雷射應用產品為主，再者國內的大型雷射產業數量較少，而國外的企業則規模趨向於擴大。國內外生產雷射晶體材料重點企業及特點簡單羅列如下：

　　福建福晶科技股份有限公司　Nd:YVO4以及Nd: YVO4+KTP膠合晶體的生產商；

　　成都東駿雷射有限公司　亞洲最大規模的YAG晶體生產製造供應商；

　　青島海泰光電技術有限公司　世界上少數擁有大規模生產非線性晶體能力的公司之一；

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